- •552800 И 654600 - Информатика и вычислительная техника
- •Введение
- •Часть 1. Информатика и современное общество
- •1. Информатизация общества и информатика
- •1.1. Информационное общество
- •1.2. Понятие информатики
- •Средства для преобразования информации
- •Часть 2. Информация, ее представление и измерение
- •2. Информация
- •2.1. Понятие и характерные черты информации
- •2.2. Классификация информации
- •2.3. Свойства информации
- •3. Сигнал как материальный носитель информации
- •3.1. Виды сигнала
- •3.2. Преобразования сигнала
- •3.3. Системы счисления
- •3.3.1. Правила перевода чисел из одной системы счисления в другую
- •3.3.1.1. Правила перевода целых чисел
- •3.3.1.2. Правила перевода правильных дробей
- •3.3.1.3. Правило перевода дробных чисел
- •3.3.2. Правила выполнения простейших арифметических действий
- •3.3.2.1. Правила сложения
- •3.3.2.2. Правила вычитания
- •3.3.2.3. Правила умножения
- •3.3.2.4. Правила деления
- •4. Кодирование дискретного сигнала
- •4.1. Кодирование по образцу
- •4.1.1. Прямые коды
- •4.1.2. Ascii-коды
- •4.1.3. Коды, учитывающие частоту информационных элементов
- •4.1.4. Коды Грея
- •4.1.5. Код Штибица
- •4.2. Криптографическое кодирование
- •4.2.1. Метод простой подстановки
- •4.2.2. Метод Вижинера
- •4.3. Эффективное кодирование
- •4.3.1. Метод Шеннона-Фано
- •4.3.2. Метод Хаффмена
- •4.3.3. Повышение эффективности кодирования
- •4.3.4. Декодирование эффективных кодов
- •4.3.5. Специальные методы эффективного кодирования
- •4.3.5.1. Методы эффективного кодирования числовых последовательностей
- •4.3.5.2. Методы эффективного кодирования словарей
- •Основной вспомогательный
- •4.3.5.3. Методы эффективного кодирования естественно-языковых текстов
- •4.4. Помехозащитное кодирование
- •4.4.1. Искажение кодовых комбинаций
- •4.4.2. Кодовое расстояние и корректирующая способность кода
- •4.4.3. Коды, исправляющие ошибки
- •5. Измерение информации
- •5.1. Структурный подход к измерению информации
- •5.1.1. Геометрическая мера
- •5.1.2. Комбинаторная мера
- •5.1.3. Аддитивная мера
- •5.2. Статистический подход к измерению информации
- •5.3. Взаимосвязь структурного и статистического подходов к измерению информации
- •5.4. Семантический подход к измерению информации
- •5.4.1. Целесообразность информации
- •5.4.2. Полезность информации
- •5.4.3. Истинность информации
- •6. Качество информации
- •Часть 3. Компьютер как основной элемент информационного процесса
- •7. Структура компьютера и принципы его функционирования
- •8. Виды современных компьютеров
- •9. Структурные элементы компьютера
- •9.1. Память
- •9.1.1. Внутренняя память
- •9.1.2. Внешняя память
- •9.1.2.1. Физическая и логическая структура магнитных дисков
- •9.2. Устройство управления
- •9.3. Арифметико-логическое устройство
- •9.3.1. Структура и принцип действия
- •9.3.2. Формы представления числовых данных
- •9.3.2.1. Формы представления целых чисел
- •9.3.2.2. Формы представления вещественных чисел
- •9.3.3. Коды представления числовых данных
- •9.3.4. Принципы выполнения арифметической операции сложения
- •9.3.4.1. Сложение целых чисел
- •9.3.4.2. Сложение вещественных чисел
- •10. Виды программного обеспечения компьютера
- •Инструментарий технологии программирования.
- •10.1. Системное программное обеспечение
- •Системное по базовое по сервисное по (утилиты) операционные системы операционные оболочки
- •10.2. Пакеты прикладных программ
- •10.3. Инструментарий технологии программирования
- •Инструментарий технологии программирования
- •11. Поколения эвм
- •12. Технология проектирования программ
- •12.1. Формализация задачи
- •12.2. Программирование задачи
- •12.2.1. Разработка алгоритма
- •12.2.1.1. Способы описания алгоритма
- •12.2.1.2. Методы проектирования алгоритмов
- •12.3. Отладка программы
- •13. Эволюция использования компьютеров. Проект эвм пятого поколения
- •Часть 4. Фазы обращения информации
- •14. Структура информационного процесса
- •15. Сбор информации
- •15.1. Методы классификации
- •15.1.1. Иерархическая классификация
- •15.1.2. Фасетная классификация
- •15.2. Методы кодирования
- •15.3. Распознавание и кодирование объектов
- •15.4. Регистрация информации
- •16. Восприятие информации
- •16.1. Сканер как устройство восприятия информации
- •16.1.1. Первичное восприятие и измерение информации
- •16.1.2. Анализ результатов первичного восприятия и измерения
- •16.1.3. Распознавание символов
- •16.2. Восприятие информации клавиатурой
- •16.2.1. Первичное восприятие и измерение
- •16.2.2. Анализ
- •16.2.3. Распознавание
- •17. Передача информации
- •17.1. Модуляция и демодуляция сигнала
- •17.2. Уплотнение сигнала и выделение уплотненного сигнала
- •17.4. Компьютерные сети
- •17.4.1. Топология сетей
- •17.4.2. Методы передачи данных в сетях
- •17.4.3. Организация обмена информацией в сети
- •18. Обработка информации
- •19. Представление информации
- •19.1. Устройства вывода на электронный носитель
- •19.1.1. Мониторы, использующие элт
- •19.1.2. Жидкокристаллические мониторы
- •19.1.3. Плазменные мониторы
- •19.1.4. Технология вывода изображений на мониторы, использующие элт
- •19.1.4.1. Принципы организации текстовых видеорежимов
- •19.1.4.2. Принципы организации графических видеорежимов
- •19.2. Устройства вывода на бумажный носитель
- •19.2.1. Технология формирования цвета
- •19.2.2. Матричные принтеры
- •19.2.3. Струйная технология
- •19.2.4. Термическая технология
- •19.2.5. Электрографическая технология
- •Приложение 1. Определения информатики
- •Приложение 2. Определения информации
- •Приложение 3. Положения комбинаторики, используемые в измерении информации
- •Список литературы
- •Оглавление
- •Часть 1. Информатика и современное общество 6
- •Часть 2. Информация, ее представление и измерение 11
- •Часть 3. Компьютер как основной элемент информационного процесса 81
- •Часть 4. Фазы обращения информации 154
15.1.2. Фасетная классификация
Признаки классификации выбираются независимо друг от друга, например, при построении классификатора этим способом не имеет значения, что по информатике в сессию не было троек (см. пример 15.1). Признаки классификации называют фасетами. Каждый фасет содержит совокупность однородных значений данного классификационного признака.
Пример 15.2. Построить фасетный классификатор для задачи из примера 15.1.
В соответствии с выявленными классификационными признаками и их значениями имеем:
Учебные группы |
Дисциплины |
Оценки |
ВС |
Информатика |
5 |
АС |
Математика |
4 |
|
Физика |
3 |
|
Культурология |
|
Полученная таблица и есть классификатор. При этом данные, находящиеся в одной строке, никак не связаны.
15.2. Методы кодирования
Цель данного кодирования – замена названия объекта на условное обозначение. Выполняется для уменьшения объема регистрируемой информации и, возможно, для защиты от несанкционированного доступа.
Различают следующие методы кодирования:
-
регистрационные, не требуют предварительной классификации объектов. Включают следующие виды:
-
порядковое кодирование. Объекты обозначаются числами натурального ряда или другими символами. Применяется, когда количество объектов невелико.
Пример 15.3. Выполнить порядковое кодирование для значений классификационных признаков из примера 15.1.
При решении этой задачи преследуем две цели – уменьшение объема информации (для учебных групп и дисциплин) и шифрование для защиты от несанкционированного доступа (для оценок). Примерная система кодирования будет иметь вид:
-
Значения признака «учебные группы»
Коды
Значения признака «дисциплины»
Коды
Значения признака «оценки»
Коды
ВС
1
Информатика
1
5
#
АС
2
Математика
2
4
$
Физика
3
3
@
Культурология
4
-
серийно-порядковое кодирование. Предварительно выделяются группы объектов, которые составляют серию, затем в каждой серии производится порядковое кодирование. Сами серии также кодируются с помощью порядкового кодирования. Между кодами серии и ее элементов ставится разделитель. Применяется, когда число объектов сравнительно велико, но классификация не применяется.
Пример 15.4. Выполнить серийно-порядковое кодирование для значений признака «дисциплина», условно предположив, что число его значений велико.
Для кодирования упорядочим значения по алфавиту и разобьем список на две равные части - серии. Первой серии присвоим код А, второй – В. Элементы в каждой серии пронумеруем по порядку. Получим:
Серия А Серия В
1 информатика 1 математика
2 культурология 2 физика.
Тогда получим коды:
Значения признака «дисциплины» |
Коды |
Информатика |
А.1 |
Математика |
В.1 |
Физика |
В.2 |
Культурология |
А.2 |
-
классификационные, ориентированы на проведение предварительной классификации объектов на основе иерархической или фасетной классификации. Включают следующие подходы:
-
последовательное кодирование. Используется для иерархической классификации – сначала записывается код класса первого уровня, затем – второго и т.д. Коды классов формируются способом регистрационного кодирования, между кодами разных уровней классификации возможны разделители.
Пример 15.5. Выполнить последовательное кодирование для вершин третьего уровня классификатора из примера 15.1. При этом использовать коды признаков, полученные при порядковом кодировании из примера 15.3.
Припишем коды из примера 15.3 вершинам классификатора из примера 15.1. Результат представлен на рис. 15.2 (коды приписаны вершинам справа и выделены жирным стилем). Тогда, например, для класса студентов из группы ВС, получивших оценку 5 на экзамене по информатике, сформируем код:
1.1.#,
где точка играет роль разделителя.
студенты первого курса
специальностей кафедры СУиВТ
0-й уровень
ВС 1 АС 2 1-й уровень
информатика 1 математика 2 физика 3 культурология 4 2-й уровень
5 # 4 $ 4 $ 3 @ 4 $ 3 @ 5 # 3-й уровень
Рис. 15.2. Дерево кодов для примера 15.5
-
параллельное кодирование. Используется для фасетной классификации. Фасеты кодируются с использованием регистрационного кода, между кодами разных уровней возможны разделители.
Пример 15.6. Выполнить параллельное кодирование для класса со следующими значениями классификационных признаков (при построении кода учитывается и порядок признаков). При этом использовать коды признаков, полученные при порядковом кодировании из примера 15.3:
дисциплина = физика;
учебная группа = АС;
оценка = 3.
Имеем код:
3.2.@,
где точка играет роль разделителя.